Углеводы, белки и жиры являются основными типами макронутриентов в пище (питательных веществ, которые требуются ежедневно в больших количествах). На них приходится 90 % сухой массы пищевого рациона и 100 % его энергии. Все эти три вида питательных веществ дают энергию (измеряемую в калориях), но количество энергии в 1 грамме различно:
4 калории в грамме углевода или белка
9 калорий в грамме жира
Эти питательные вещества также отличаются тем, как быстро они обеспечивают энергию. Углеводы дают энергию быстрее всего, а жиры — медленнее всего.
Углеводы, белки и жиры перевариваются в кишечнике, где они расщепляются на основные компоненты:
углеводы — на сахара
белки — на аминокислоты
жиры — на жирные кислоты и глицерин
Организм использует эти компоненты для образования веществ, которые ему нужны для роста, поддержания жизни и деятельности (включая другие углеводы, белки и жиры).
Углеводы
В зависимости от размера молекулы, углеводы могут быть простыми или сложными.
Простые углеводы. Различные формы сахара, такие как фруктоза (фруктовый сахар) и сахароза (столовый сахар), являются простыми углеводами. Их молекулы имеют небольшие размеры, поэтому они могут быстро расщепляться и усваиваться организмом, являясь самым быстрым источником энергии. Они быстро повышают в крови уровень глюкозы (сахара), который также является простым углеводом. Фрукты, молочные продукты, мед и кленовый сироп содержат большое количество простых углеводов, которые придают сладкий вкус большинству конфет и пирожных.
Сложные углеводы Молекулы этих углеводов состоят из длинных цепочек простых углеводов. Поскольку молекулы сложных углеводов больше, чем молекулы простых углеводов, они должны быть расщеплены на простые углеводы, прежде чем организм их сможет усвоить. Таким образом, организм получает из них энергию медленнее, чем из простых углеводов, но все же быстрее, чем из белков и жира. Поскольку они усваиваются медленнее, чем простые углеводы, их превращение в жир менее вероятно. Кроме того, они медленнее повышают уровень сахара в крови и не так значительно, как простые углеводы, но на более длительное время. К сложным углеводам относятся крахмалы и клетчатка (которые содержатся в продуктах из пшеницы, таких как хлеб и макаронные изделия), в других зерновых (рожь и кукуруза), в бобах и корнеплодах (картофель и батат).
Углеводы могут быть:
рафинированными
нерафинированными
Рафинированный означает, что продукт был подвергнут интенсивной обработке. Клетчатка и отруби, а также многие витамины и минералы, содержащиеся в них, были удалены. Таким образом, организм быстро перерабатывает эти углеводы, и они имеют низкую питательность, хотя содержат такое же количество калорий. Рафинированные продукты часто бывают обогащенными — это значит, что в них снова были добавлены витамины и минералы для повышения их питательной ценности. Рацион, богатый простыми или рафинированными углеводами, повышает риск развития ожирения и диабета.
Если люди потребляют больше углеводов, чем им в данный момент требуется, организм сохраняет некоторые из этих углеводов в клетках (например, гликоген), а остальные превращает в жир. Гликоген — это сложный углевод, который организм может легко и быстро превратить в энергию. Гликоген сохраняется в печени и мышцах. Мышцы используют гликоген для получения энергии во время интенсивной физической нагрузки. Количество углеводов, хранящихся в виде гликогена, таково, что его практически достаточно для удовлетворения дневной потребности в калориях. Некоторые другие ткани организма могут сохранять углеводы в виде сложных углеводов, которые не могут использоваться для получения энергии.
В большинстве случаев органы здравоохранения рекомендуют, чтобы примерно 50–55 % всего суточного потребления калорий состояли из углеводов, большинство из которых поступали из фруктов, овощей, фасоли и бобовых, а также нерафинированных злаков. Менее 10 % общего суточного потребления калорий должны поступать из добавленных сахаров. Добавленными сахарами являются сиропы и другие калорийные подсластители, используемые в других пищевых продуктах. Добавленные сахара указаны в качестве ингредиента на маркировке продуктов питания. Они включают тростниковый сахар, сахаристое вещество из кукурузы, кукурузный сироп, декстрозу, фруктозу, глюкозу, кукурузный сироп с высоким содержанием фруктозы, мед, инвертированный сахар, лактозу, мальтозную патоку, мальтозный сахар, черную патоку, нерафинированный сахар, сахарозу, трегалозу и сахар турбинадо. Природные сахара такие, как во фруктах или молоке, не являются добавленными сахарами.
Гликемический индекс
Гликемический индекс — это способ классификации пищи на основе того, насколько быстро после употребления углеводов в крови повышается уровень сахара. Значения варьируются от 1 (медленнее всего) до 100 (быстрее всего, индекс чистой глюкозы). Однако фактическая скорость повышения уровня сахара зависит также от того, какие другие продукты при этом усваиваются, и от других факторов.
У сложных углеводов гликемический индекс чаще бывает более низким, чем у простых углеводов, но есть и исключения. Например, фруктоза (простой углеводный сахар, содержащийся во фруктах) имеет низкий гликемический индекс.
На гликемический индекс продукта также влияют следующие факторы:
Обработка: Подвергнутые обработке, рафинированные или мелкоразмолотые пищевые продукты, как правило, имеют более высокий гликемический индекс.
Вид крахмала: Различные виды крахмала усваиваются по-разному. Например, картофельный крахмал переваривается и всасывается в кровоток относительно быстро. Ячменный крахмал переваривается и усваивается намного медленнее.
Содержание клетчатки: Чем больше клетчатки в пище, тем труднее она переваривается. В результате сахар медленнее всасывается в кровоток.
Спелость фруктов: Чем спелее фрукт, тем больше сахара он содержит и тем выше его гликемический индекс.
Содержание жира или кислоты: Чем больше жира или кислоты содержится в пище, тем медленнее она переваривается и тем медленнее происходит всасывание сахара в кровоток.
Способ приготовления: Способ приготовления пищи может влиять на скорость всасывания в кровоток. Как правило, термическая обработка или измельчение пищи повышает ее гликемический индекс, потому что эти процессы облегчают переваривание и усвоение пищи.
Прочие факторы: У разных людей пища переваривается по-разному, и это влияет на быстроту превращения углеводов в сахар и всасывание. Также на эти процессы влияет то, насколько тщательно пережевана пища и как быстро она проглатывается.
Гликемический индекс важно учитывать, поскольку углеводы, быстро повышающие уровень сахара в крови (то есть имеющие высокий гликемический индекс), также быстро повышают уровень инсулина. Повышение уровня инсулина может привести к снижению уровня сахара в крови (гипогликемии) и вызывать чувство голода, которое приводит к потреблению избыточных калорий и увеличению массы тела. Тем не менее, специалисты по диете больше не считают, что употребление пищи с низким гликемическим индексом помогает людям похудеть.
Углеводы с низким гликемическим индексом не повышают уровень инсулина так сильно. В результате у человека дольше сохраняется чувство сытости после еды. Употребление углеводов с низким гликемическим индексом также способствует поддержанию нормального уровня холестерина и снижает риск развития ожирения и сахарного диабета, а у диабетиков — риск осложнений в связи с диабетом.
Несмотря на существование связи между употреблением продуктов с низким гликемическим индексом и улучшением состояния здоровья, выбор продуктов с учетом этого индекса не приводит автоматически к здоровому питанию. Например, гликемический индекс у картофельных чипсов и сладких батончиков (весьма неполезных для здоровья) ниже, чем у некоторых полезных продуктов, таких как бурый рис. Некоторые продукты с высоким гликемическим индексом содержат ценные витамины и минералы. Таким образом, этот индекс следует использовать только как общий ориентир при выборе пищевых продуктов.
Гликемический индекс некоторых продуктов
Категория | пищу; | Индекс |
|---|---|---|
бобы; | Почки | |
Чечевица красная | ||
Соя | 14 % | |
хлеб; | Хлеб из грубой ржаной муки | |
Белый | ||
Цельнозерновой пшеничный | ||
Злаки | Отруби | |
Кукурузные хлопья | ||
Овсяные хлопья | ||
Воздушный рис | 90 % | |
Пшеничные подушечки | ||
Молочные продукты | Молоко, мороженое и йогурт | 34–38 |
фрукты; | Яблоко | |
Банан | ||
Апельсин | ||
Апельсиновый сок | ||
Клубника | 32% | |
Зерновые | Ячмень | 22 % |
Бурый рис | ||
Белый рис | ||
макаронные изделия; | — | |
картофель. | Пюре быстрого приготовления (белое) | |
Пюре (белое) | ||
Батат | 50% | |
Легкие закуски | Кукурузные чипсы | |
Овсяное печенье | ||
Картофельные чипсы | ||
Сахар | Фруктоза | 22 % |
Глюкоза | ||
Мед | ||
Сахар-рафинад |
Гликемическая нагрузка
Гликемический индекс показывает только то, как быстро углеводы, содержащиеся в пище, всасываются в кровоток. Он не учитывает, сколько углеводов содержится в пище, а это также важно. Гликемическая нагрузка включает гликемический индекс и количество углеводов в пище. Некоторые продукты (морковь, бананы, арбуз, цельнозерновой пшеничный хлеб) могут иметь высокий гликемический индекс, но содержать относительно немного углеводов и, таким образом, иметь низкую гликемическую нагрузку. Такая пища оказывает незначительное влияние на уровень сахара в крови.
Гликемическая нагрузка также включает то, как на изменения сахара в крови влияет сочетание пищевых продуктов, употребленных вместе. Гликемический индекс это не включает.
Белки
Белки состоят из элементов, называемых аминокислотами, соединенных в сложную цепочку. Поскольку белки — это сложные молекулы, организму нужно больше времени, чтобы их расщепить. Поэтому они являются гораздо более медленным и длительным источником энергии, чем углеводы.
Существует 20 аминокислот. Некоторые из них организм вырабатывает из содержащихся в нем компонентов, но он не может синтезировать 9 аминокислот, которые называются незаменимыми аминокислотами. Они должны поступать с пищей. Человеку нужно 8 аминокислот: изолейцин, лейцин, лизин, метионин, фенилаланин, треонин, триптофан и валин. Детям нужна также 9-я кислота — гистидин.
Процентная доля белка, которую организм может использовать для синтеза незаменимых аминокислот, для разных белков различна. Организм может использовать 100 % белка, содержащегося в яйце, и высокий процент белков, содержащихся в молоке и мясе. Организм может использовать чуть меньше половины белка, содержащегося в большинстве овощей и злаков.
Белок нужен организму для поддержания и замены тканей, а также для функционирования и роста. Белок обычно не используется для получения энергии. Однако, если организм не получает достаточно калорий из других питательных веществ или из жира, накопленного в организме, белок расщепляется на кетоновые тела, которые используются для получения энергии. Если белка потребляется больше, чем нужно, организм расщепляет белок и откладывает его компоненты в виде жира.
В организме содержится большое количество белка. Белок — основной строительный элемент организма, он является основным структурным компонентом большинства клеток. Например, мышечная ткань, соединительная ткань и кожа целиком построены из белка.
Взрослым людям необходимо употреблять около 60 граммов белка в день (0,8 грамма на килограмм массы тела или 10–15 % от общего количества калорий). Вопрос о том, помогает ли потребление большего количества пищи большинству взрослых, остается спорным. Взрослым, которые хотят накачать мышцы, нуждаются в большем количестве. Детям также требуется больше белка, потому что они растут. Беременным, кормящим или имеющим критическое заболевание людям также необходимо большее количество. Людям, ограничивающим количество калорий для снижения массы тела, обычно требуется больше белка, чтобы предотвратить потерю мышечной массы в результате снижения массы тела. Пожилым людям может потребоваться повышение уровня белка до 1,2 г/кг массы тела. Тем не менее, это количество является чрезмерным и потенциально опасным при определенных заболеваниях, таких как нарушение функции почек и почечная недостаточность. Исследования также показывают, что белок более сытный (позволяет людям чувствовать себя сытыми дольше), чем углеводы и жиры.
Жиры
Молекулы жиров представляют собой сложные эфиры, состоящие из жирных кислот и глицерина. Жиры нужны организму для роста и энергии. Организм также использует их для синтеза гормонов и многих других веществ, необходимых для функционирования организма (например, простагландины).
Жиры — это самый медленный источник энергии, но и самая экономичная форма пищи. Каждый грамм жира дает организму около 9 калорий — это более чем в два раза превышает количество калорий, получаемых из белков или углеводов. Так как жиры являются эффективной формой энергии, организм сохраняет любые излишки энергии в виде жира. Организм откладывает избыточный жир в брюшной полости (висцеральный жир) и под кожей (подкожный жир), чтобы использовать его, когда потребуется больше энергии. Организм может также откладывать избыточный жир в кровеносных сосудах и в органах, где он может блокировать кровообращение и повреждать органы, часто вызывая серьезные нарушения здоровья.
Жирные кислоты
Когда организму требуются жирные кислоты, он может вырабатывать (синтезировать) некоторые из них. Другие, называемые существенными жирными кислотами, не могут быть синтезированы и должны поступать с пищей. Существенные жирные кислоты составляют около 7 % жира, потребляемого в нормальном рационе, и около 3 % общего количества калорий (около 8 граммов). Они включают линолевую кислоту и линоленовую кислоту, которые содержатся в некоторых растительных маслах. Эйкозапентаеновая кислота и докозагексаеновая кислота — жирные кислоты, необходимые для развития головного мозга, — могут синтезироваться из линоленовой кислоты. Однако они также присутствуют в рыбьем жире некоторых морских рыб, которые являются более эффективным их источником.
Линолевая кислота и арахидоновая кислота являются омега-6 жирными кислотами. Альфа-линоленовая кислота, эйкозапентаеновая кислота и докозагексаеновая кислота являются омега-3 жирными кислотами. Рацион, богатый омега-3 жирными кислотами, может снижать риск развития атеросклероза (включая ишемическую болезнь сердца). Озерная форель и некоторые глубоководные рыбы содержат большое количество омега-3 жирных кислот. (Беременным или кормящим грудью женщинам следует выбирать рыбу с низким содержанием ртути. См. Ртуть в морепродуктах для получения дополнительной информации). В Соединенных Штатах Америки люди употребляют в пищу достаточно омега-6 жирных кислот, которые содержатся в маслах, используемых во многих продуктах, подвергшихся переработке, но недостаточно омега-3 жирных кислот. Рекомендуемого потребления незаменимых жирных кислот можно достичь ежедневным приемом 2–3 столовых ложек растительного жира или употреблением 100-граммовой порции жирной рыбы, например лосося, два раза в неделю.
В чем содержится жир?
Вид жира | Источник |
|---|---|
Мононенасыщенный | Масло авокадо, оливковое и растительное арахисовое масло Арахисовое масло |
Полиненасыщенный | Масло канолы, кукурузное, соевое, подсолнечное и многие другие жидкие растительные масла |
Насыщенный | Различные виды мяса, в особенности говядина Необезжиренные молочные продукты, такие как цельное молоко, масло и сыр Кокосовое и пальмовое масло Искусственно гидрогенезированные растительные масла |
Омега-3 жирные кислоты | Льняное масло Озерная форель и некоторые глубоководные рыбы, такие как скумбрия, лосось, сельдь и тунец Зеленые листовые овощи Грецкие орехи |
Омега-6 жирные кислоты | Растительные масла (в том числе подсолнечное, сафлоровое, кукурузное, хлопковое и соевое) Рыбьи жиры Яичные желтки |
Транс-жиры | Продукты, испеченные в промышленных условиях, такие как печенье, крекеры и пончики Некоторые виды картофеля фри и другая жареная пища Маргарин Кондитерский жир Картофельные чипсы |
Виды жиров
Существуют разные виды жиров:
Мононенасыщенный
Полиненасыщенный
Насыщенный
Насыщенные жиры с большей вероятностью повышают уровень холестерина в крови и увеличивают риск развития атеросклероза. Продукты животного происхождения обычно содержат насыщенные жиры, которые остаются твердыми при комнатной температуре. Жиры, получаемые из растений, обычно содержат мононенасыщенные жиры или полиненасыщенные жирные кислоты, которые при комнатной температуре в основном бывают жидкими. Исключение составляют пальмовое и кокосовое масла. Они содержат больше насыщенных жиров, чем другие растительные масла.
Транс-жиры (трансжирные кислоты) относятся к другой категории жира. Они имеют искусственное происхождение. Их получают добавлением атомов водорода (гидрогенизация) в мононенасыщенные или полиненасыщенные жирные кислоты. Жиры могут быть частично или полностью гидрогенизированными (или насыщенными атомами водорода). В Соединенных Штатах Америки основным источником пищевых транс-жиров являются частично гидрогенизированные растительные масла, которые раньше использовались во многих промышленно приготовленных продуктах. Употребление в пищу транс-жиров может негативно влиять на уровень холестерина в крови и увеличить риск развития атеросклероза. В связи с этим Управление по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных средств США (FDA) запретило использование транс-жиров в готовых продуктах.
Жир в рационе
Официальные органы здравоохранения обычно рекомендуют:
ограничивать употребление жира приблизительно до менее 28 % от ежедневного общего количества потребляемых калорий (или менее 90 граммов в день).
ограничивать потребление насыщенных жиров до менее 8 %.
Рекомендуется исключать употребление транс-жиров из рациона питания. По возможности, насыщенные жиры и транс-жиры следует заменять мононенасыщенными жирами и полиненасыщенными жирами, в том числе омега-3 жирными кислотами.
Людям с высоким уровнем холестерина в крови может быть необходимо еще больше сократить общее потребление жира.
